基于架构模型的作战体系效能评估.pdf

华中科技大学硕士学位论文

摘要

体系架构设计是复杂装备体系论证和建设的关键环节，对作战体系集成和联合

作战能力生成具有重大影响。效能评估则是衡量体系架构优良与否的重要手段，将直

接影响作战体系的战斗能力，影响装备系统发展的方向。然而，当前的架构设计与效

能评估存在严重脱节现象，亟需开展基于架构的作战体系效能评估研究，以构建真正

有效的体系架构。

本文围绕体系架构视图模型、可执行架构模型、效能聚合模型三个核心，构建了

多层级效能评估框架。体系架构视图模型覆盖能力、作战、系统视图，以作战视图模

型驱动可执行模型的离散逻辑构建，以系统视图模型生成输入指标及数据，以能力视

图模型指导效能评价指标设计，形成体系架构视图模型至体系顶层能力评估的通路。

在能力评估方面，针对效能指标间的非线性关系，引入功能依赖网络分析(Functional

DependencyNetworkAnalysis，FDNA)方法。然而现有FDNA类方法在效能评估中普

遍存在基础概念不清晰、结构参数与输入参数混淆、自身效能表达欠缺等问题，为此，

本文立足效用理论，提出了基于虚拟节点的、满足效用约束的FDNA改进方法，使

得该方法结构更清晰、逻辑更严谨。通过单航母舰队防空反导案例验证了基于效用约

束的FDNA方法在体系效能评估中的可行性与有效性。

最后以舰艇反潜体系为例，通过视图模型、可执行模型、功能依赖网络生成、效

能计算等步骤分析、评估了反潜体系效能，对本文提出的基于架构的效能评估框架进

行了演示与验证，并通过与加权和法的对比，说明了基于效用约束FDNA方法的可

行性和有效性。

关键词：效能评估；体系结构建模；可执行模型；功能依赖网络分析

I

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Abstract

System-of-Systems(SoS)architecturedesignisakeylinkinthedemonstrationand

constructionofcomplexequipmentsystems,whichhasasignificantimpactonthe

integrationofcombatsystemsandthegenerationofjointcombatcapabilities.Effectiveness

evaluationisanimportantmeansofmeasuringtheexcellenceoftheSoSarchitecture,which

willdirectlyaffectthecombatcapabilityofthecombatSoSandthedirectionofequipment

systemdevelopment.However,thereisaseriousdisconnectbetweencurrentarchitecture

designandeffectivenessevaluation,andthereisanurgentneedtoconductresearchon

architecturebasedcombatSoSeffectivenessevaluationtobuildatrulyeffectivearchitecture.

Thisthesisconstructsamulti-levelperformanceevaluationframeworkaroundthree

coremodels:architectureviewmodel,executablearchitecturemodel,andeffectiveness

aggregationmodel.Thearchitectureviewmodelcoverscapabili